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ALTERNATIVAS DE RECOLECCIN Y TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DOMSTICAS PARA PEQUEAS COMUNIDADES EN EL
DEPARTAMENTO DE SUCRE
EDINSON RAFAEL MRQUEZ OLIVERA
UNIVERSIDAD DE SUCRE
FACULTAD DE INGENIERA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA CIVIL
SINCELEJO, SUCRE
2008
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ALTERNATIVAS DE RECOLECCIN Y TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DOMSTICAS PARA PEQUEAS COMUNIDADES EN EL
DEPARTAMENTO DE SUCRE
Trabajo de grado en la modalidad de monografa para optar al titulo de
ingeniero civil
EDINSON RAFAEL MRQUEZ OLIVERA
DIRECTOR
DOMINGO GUERRA ZAPA
Ing. civil
Lnea de profundizacin
Plantas de tratamiento de aguas residuales
UNIVERSIDAD DE SUCRE
FACULTAD DE INGENIERA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA CIVIL
SINCELEJO, SUCRE
2008
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NOTA DE ACEPTACIN
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
____________________________________
Jurado 1
____________________________________
Jurado 2
____________________________________
Jurado 3
Sincelejo, Abril de 2008
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DEDICATORIA
A DIOS, Quien alimenta mi esperanza y me ayuda a trabajar
incesantemente a conseguir algo que todava no se ve, pero con la
seguridad de que orienta mi vida hacia grandes metas.
A mis padres, Isidro Mrquez y Francia Olivera, quienes se han
conformado con lo poco que les he brindado hasta la fecha, en
respaldo de lo mucho que me han dado a lo largo de mi formacin.
A mis hermanos Jeisson, Beatriz, Luis y Edilberto, que a pesar de las
adversidades del da a da, nunca han desfallecido en sus objetivos,
dando muestra de responsabilidad con ellos mismos.
Gracias
Edinson Rafael Mrquez Olivera
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AGRADECIMIENTOS
Al ingeniero Domingo Guerra, que gracias a su espritu de colaboracin,
dirigi y permiti llegar a feliz termino el presente trabajo de grado.
A los ingenieros Guillermo Gutirrez, Tulio Ruiz y Gustavo Alcal, que con su
criterio y entereza permitieron la aprobacin de la presente monografa, que
hoy se convierte en un texto de consulta para el mejoramiento de las
condiciones de salubridad en el departamento de sucre.
A los profesionales, que en calidad de docentes en la universidad, ayudaron
en mi formacin acadmica y personal.
A mis amigos Jos Garrido, Rafael Chamorro, Roberto contreras y Juan
Martnez, por el respaldo que siempre he recibido de ellos y por
demostrarme, que no han sido amigos de ocasin.
A todas las personas que de cierto modo me alentaron en el transcurso de
esta empresa, hasta darle culminacin.
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TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIN
1. ALTERNATIVAS DE RECOLECCIN Y TRATAMIENTO DE
AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS PARA PEQUEAS
COMUNIDADES EN EL DEPARTAMENTO DE SUCRE.
1.1 GENERALIDADES
1.1.1 Agua residual domestica
1.1.2 Composicin del agua residual domestica
1.1.2.1 Componentes fsicos y qumicos
1.1.2.2 Componentes biolgicos.
1.1.3 Descripcin general
1.1.4 Informacin necesaria
1.1.5 estudios mnimos
1.2 TRAMPA PARA GRASAS
1.2.1 Localizacin
1.2.2 Parmetros de diseo
1.2.3 Entradas y salidas
1.2.4 Operacin y mantenimiento
1.3 TANQUE SPTICO
1.3.1 Localizacin
1.3.2 Dimensionamiento
1.3.2.1 Volumen til
1.3.2.2 Geometra
1.3.2.3 Medidas internas mnimas recomendadas
1.3.2.4 Nmero de cmaras
1.3.3 Especificaciones
1.3.4 Gua para uso y conservacin
1.3.5 Tratamiento y disposicin de residuos spticos
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1.3.5.1 Vaciado manual del tanque sptico
1.3.5.1.1 Estabilizacin qumica con cal
1.3.5.1.2 Compostaje
1.3.5.2 Vaciado por bombeo del tanque sptico
1.3.5.2.1 Tratamiento en plantas de tratamiento de aguas
residuales
1.3.5.2.2 Mtodo de entierro
1.4 TANQUE SPTICO CON DESCARGA A UN CAMPO DE
INFILTRACIN
1.4.1 Ensayo de infiltracin
1.4.2 Caja de distribucin
1.4.3 Zanjas de infiltracin
1.4.3.1 Calculo de las longitudes de la tubera
1.4.3.2 Requisitos de construccin
1.4.4 Lechos de infiltracin
1.4.4.1 Requisitos de construccin
1.4.5 Montculos
1.4.5.1 Requisitos de construccin
1.4.5.2 Constitucin del montculo
1.5 POZO DE INFILTRACIN
1.5.1 Pozo de infiltracin con paredes
1.5.1.1 Requisitos de construccin
1.5.2 Pozo de infiltracin sin paredes
1.5.2.1 Requisitos de construccin
1.5.2.2 Calculo de un pozo de infiltracin
1.5.3 Mantenimiento
1.6 ZANJAS FILTRANTES
1.6.1 Requisitos de construccin
1.7 FILTROS DE ARENA ENTERRADOS
1.8 FILTRO INTERMITENTE DE ARENA
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1.8.1 Criterios de diseo
1.8.2 Operacin y mantenimiento
1.8.3 Tanque dosificador y sifn
1.9 TANQUE SPTICO FILTRO ANAERBICO
1.9.1 FILTRO DE GRAVA
1.9.1.1 Volumen til del medio filtrante
1.9.1.2 rea horizontal
1.9.1.3 Detalles constructivos
1.10 DESCARGA A CURSOS DE AGUA
2. ELEMENTOS PREFABRICADOS E IMPLEMENTACIN DE
SISTEMAS SPTICOS EN EL DEPARTAMENTO DE SUCRE.
2.1 COMPONENTES PREFABRICADOS PARA SISTEMAS
SPTICOS
2.2 IMPLEMENTACIN DE SISTEMAS SPTICOS EN EL
DEPARTAMENTO DE SUCRE
BIBLIOGRAFA
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Componentes fsicos, qumicos y biolgicos de un agua
residual domestica.
Tabla 2. Composicin tpica de un agua residual domestica no tratada.
Tabla 3. Patgenos que se encuentran con frecuencia en el agua
residual domestica.
Tabla 4. Capacidades de retencin de grasa.
Tabla 5. Tiempos de retencin hidrulicos.
Tabla 6. Contribucin de aguas residuales por persona.
Tabla 7. Tiempos de retencin en tanques spticos.
Tabla 8. Valores de profundidad til.
Tabla 9. Proporciones de mezcla para el concreto de tanques
spticos.
Tabla 10. Valores de tasa de acumulacin de lodos digeridos.
Tabla 11. Requerimiento de cal para estabilizacin qumica.
Tabla 12. Caractersticas hidrulicas de suelo.
Tabla 13. Tasas de aplicacin de aguas residuales para sistemas de
infiltracin.
Tabla 14. Distancia entre ejes de las zanjas de las tuberas de drenaje
en funcin del ancho.
Tabla 15. Coeficiente de absorcin del terreno (calculo de zanjas de
infiltracin)
Tabla 16. Tasas de infiltracin para materiales comunes de relleno.
Tabla 17. Coeficiente de absorcin del terreno (Calculo de pozo
absorbente para un gasto de 190L/hab/da)
Tabla 18. Resultados de operacin de filtros intermitentes de arena,
con efluentes de tanques spticos.
Tabla 19. Criterios de diseo para filtros de arena superficiales.
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Tabla 20. Dimetro del sifn.
Tabla 21. Influencia de la temperatura sobre la supervivencia de las
Bacterias (bacilos tficos, 1913).
Tabla 22. Comparacin entre el recuento bacteriano para aguas
expuestas a la accin de los rayos solares.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Esquema de una trampa para grasas.
Figura 2. Tanque sptico domiciliar de una cmara.
Figura 3. Tanque sptico tpico.
Figura 4. Tanque sptico y perdigas para medir lodos y nata.
Figura 5. Esquema del mtodo para la verificacin de la prueba de
infiltracin.
Figura 6. Coeficientes de absorcin del terreno.
Figura 7. Caja de distribucin para efluentes de pozos spticos.
Figura 8. Zanja tpica de infiltracin.
Figura 9. Zanja tpica de infiltracin.
Figura 10. Zanjas para nivel fretico u horizonte restrictivo de flujo
alto.
Figura 11. Lecho tpico de infiltracin.
Figura 12. Esquema de un sistema de montculo.
Figura 13. Un sistema de montculo se construye encima de la
superficie natural del suelo.
Figura 14. Sistemas tpicos de montculo.
Figura 15. Esquema de infiltracin de aguas residuales a travs de
dos pozos de infiltracin.
Figura 16. Pozo de infiltracin con paredes de mampostera a junta
abierta.
Figura 17. Pozo de infiltracin sin paredes.
Figura 18. Zanja filtrante.
Figura 19. Zanja filtrante para terreno ms poroso que el anterior.
Figura 20. Filtro de arena enterrado.
Figura 21. Filtro intermitente de arena.
Figura 22. Tanque sptico con tanque dosificador.
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Figura 23. Tipo de un sifn dosificador.
Figura 24. Tanque sptico - filtro anaerobio.
Figura 25. Trampas prefabricadas para grasas.
Figura 26. Tanque sptico prefabricado en fibra de vidrio.
Figura 27. Tanque sptico de hormign de construccin anular.
Figura 28. Tanque sptico de hormign de construccin monoltica.
Figura 29. Tanques spticos plsticos.
Figura 30. Filtro anaerbico prefabricado de hormign.
Figura 31. Tanque anaerbico de plstico.
Figura 32. Instalacin del filtro anaerbico.
Figura 33. Tapa tpica del sistema
Figura 34. Caja de distribucin RPA 500.
Figura 35. Pozo absorbente prefabricado T.D.
Figura 36. Instalacin del pozo absorbente prefabricado T.D.
Figura 37. Pozo sptico de absorcin.
Figura 38. Detalles constructivos del pozo sptico absorcin del
. proyecto.
Figura 39. Construccin emprica del pozo sptico de absorcin.
Figura 40. Pozo sptico de absorcin, Cedeo.
Figura 41. Pozo sptico de absorcin, la Meja.
Figura 42. Vivienda tipo del proyecto, con tanque sptico.
Figura 43. Detalles constructivos de la alternativa implementada
Figura 44. Unidad sanitaria tipo del proyecto
Figura 45. Esquema del funcionamiento del proceso.
Figura 46. Representacin de un sistema comunal de tanque sptico
. con filtro anaerbico.
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INTRODUCCIN
Es muy importante la promocin de la limpieza y eliminacin de las
inmundicias y desechos hasta un rea alejada del centro de actividad. Solo
con estas prcticas puede mantenerse el medio ambiente en condiciones
aceptables e inocuas.
Entre los detritus de la actividad vital se encuentran las bacterias productoras
de enfermedades (Patgenos) y los virus, los cuales pueden ser transmitidos
fcilmente, por medio de las aguas residuales, de los individuos enfermos a
los sanos. Es necesario contar con procedimientos o mtodos regulados
adecuadamente para disponer de las aguas servidas, a fin de proteger la
salud de la familia y de la comunidad, reuniendo algunos requisitos
fundamentales como son: no contaminar ninguna fuente de agua para
consumo o riego de hortalizas; evitar el contacto de las heces con los
insectos, roedores u otro posibles portadores de grmenes patgenos; no
permitir la accesibilidad de los nios a las materias fecales; prevenir la
contaminacin de la superficie del suelo; no producir malos olores, crear
desagrado o dejar las excretas expuestas al aire libre; cumplir las leyes o
reglamentos relacionados con la contaminacin de las aguas (playas,
balnearios, cursos de agua, etc.). 1
En pequeas comunidades del departamento de sucre donde no existe
alcantarillado y por tanto no es posible alejar los desechos lquidos con la
facilidad y sencillez que permiten esas instalaciones y a fin de cumplir los
requisitos mencionados, se pueden adoptar como medios supletorios, los
sistemas spticos, con diferentes alternativas que permiten hacer llegar las
aguas residuales a la tierra por debajo de su superficie, a travs de
1 UNDA OPAZO, Francisco. Ingeniera sanitaria, aplicada a saneamiento y salud publica. Limusa. S.A.
Cuarta reimpresin
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13
excavaciones o enlozados, y que prestndoles la atencin debida resuelve
en forma satisfactoria el problema de eliminacin de aguas servidas
(necesariamente sedimentadas) provenientes de residencias, en las que su
volumen es muy limitado. El presente trabajo se centrara solamente en el
tratamiento de aguas residuales de tipo domestico con pretratamiento en
tanque sptico.
Con la existencia de una provisin suficiente de agua, ya sea que proceda de
un servicio pblico o privado, el establecimiento de un sistema sptico dara
solucin al problema de disposicin de excretas en viviendas de zonas
semiurbanas y especialmente rurales del departamento de sucre, en las
cuales, se dispone en un alto porcentaje las heces humanas en condiciones
reidas con la salud. Normalmente utilizan pozos negros sin ninguna
proteccin sanitaria, el campo abierto o letrinas con los peligros
consiguientes para la salud y el bienestar de los habitantes.
Con la implementacin de las alternativas que se exponen en el desarrollo de
la monografa, se tendrn instalaciones cmodas e higinicas como solucin
tcnica para la disposicin de las aguas residuales domesticas.
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1. ALTERNATIVAS DE RECOLECCIN Y TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DOMESTICAS PARA PEQUEAS COMUNIDADES EN
EL DEPARTAMENTO DE SUCRE.
1.1 GENERALIDADES
1.1.1 Agua Residual Domestica.
Esta agua residual se origina en todas las operaciones que conllevan el uso
sanitario del agua. Constituye una combinacin de efluentes de cocinas,
cuartos de bao y lavadero, junto con lavatorios, aseos, baos, residuos
cocinados, trituradores de basura, lavaplatos, lavadoras y ablandadores de
agua. Las aguas domsticas como su nombre implica, se origina sobre todo
en los hogares y a menudo se conoce como agua sanitaria.
1.1.2 Composicin del Agua Residual Domestica.
La composicin de las aguas residuales domsticas remite a la cuantificacin
de los componentes fsicos, qumicos y biolgicos presentes en la misma. El
agua de abastecimiento contiene materia orgnica e inorgnica, a lo que se
aaden los residuos domsticos y sanitarios como haces, orina, jabn,
suciedad, residuos de alimentos, residuos inorgnicos de los ablandadores
de agua y otras sustancias. Algunos de estos materiales de desecho quedan
en suspensin, mientras que otros se disuelven o resultan tan finamente
divididos que se vuelven de naturaleza coloidal. Los constituyentes fsicos,
qumicos y biolgicos presentes en un agua residual domestica tpica se
muestra en la tabla 1.
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15
1.1.2.1 Componentes fsicos y qumicos.
La concentracin de los contaminantes fsicos y qumicos en las aguas
residuales domesticas es variable y depende en particular de las condiciones
locales. Adems, la concentracin de cada componente individual vara con
la hora del da, el da de la semana y el mes del ao. Estas variaciones
resultan del ciclo normal de las actividades humanas a lo largo de un da
concreto, de las diferencias del uso del agua entre los das laborable y los
fines de semana, y las fluctuaciones con la estacin del ao. El rango normal
de concentraciones presente en las aguas residuales domesticas se
presentan en la tabla 2.
1.1.2.2 Componentes biolgicos.
Los componentes biolgicos que se encuentran en las aguas residuales
domesticas son muy importantes, dadas las consideraciones de salud pblica
relacionadas con la fuente y naturaleza de los microorganismos presentes.
Muchas de las sustancias residuales presentes en los vertidos domsticos
son orgnicas, y sirven de alimento a la flora saprofitica que vive de la
materia orgnica muerta. Como resultado el agua residual domestica es
inestable, biodegradable y putrescible.
De entre los microorganismos presentes en el agua residual domestica, las
bacterias, protozoos y virus son los que deben preocupar principalmente. Las
bacterias juegan un papel fundamental en la descomposicin y estabilizacin
de la materia orgnica, tanto en la naturaleza como en los sistemas de
tratamiento de aguas residuales. Adems, entre los organismos patgenos
que se encuentran en el agua residual domestica, las bacterias son los ms
numerosos (en aguas residuales domesticas frescas pueden encontrarse
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16
aproximadamente 105 bacterias por mililitro) y las responsables de
enfermedades del tracto gastrointestinal, como las fiebres tifoideas y
paratifoideas, disentera, diarreas y clera. Los seres humanos excretan
estos organismos patgenos, por infeccin o por ser portadores. Puesto que
la identificacin de patgenos en el agua residual es muy difcil y lleva mucho
tiempo, el nmero de bacterias coliformes se emplea en el anlisis de agua
residual para detectar un vertido de origen fecal y, por lo tanto, la presencia
de organismos patgenos. La tabla 3 contiene ejemplos de algunas
bacterias, protozoos, virus y helmintos, patgenos mas habituales.
Los protozoos, que se alimentan de las bacterias, son esenciales para el
correcto funcionamiento de los tratamientos biolgicos y en la purificacin de
cursos de agua, puesto que mantienen de forma natural un balance entre los
diferentes grupos de microorganismos.
Existe un incremento en la creencia de que los virus estricos pueden ser
transmitidos por el agua, y estos virus, excretados por los seres humanos,
pueden convertirse en un serio peligro para la salud pblica. Una gran parte
de las investigaciones esta dirigida hacia la identificacin y cuantificacin de
virus en el agua residual, y hacia sus mecanismos de distribucin y
eliminacin en diferentes medios e instalaciones de tratamiento. Se conoce
que ciertos virus son capaces de vivir hasta 41 das en el agua o en el agua
residual y unos 6 das en el entorno normal de un ro. Se han identificado
cierto nmero de hepatitis infecciosa con origen en la transmisin del virus
mediante el abastecimiento de agua a poblaciones.
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17
Tabla 1. Componentes fsicos, qumicos y biolgicos de un agua residual
domestica
Fsicos Qumicos Biolgicos
Slidos
Temperatura
Color
Olor
Orgnicos
Protenas
Carbohidratos
Aceites y grasas
Tensioactivos
Inorgnicos
PH
Cloruros
Alcalinidad
Nitrgeno
Fsforo
Metales pesados
Gases
Oxigeno
Sulfuro de hidrogeno
Metano
Plantas
Animales
Virus
Fuente: CORBITT, Roberto A. Manual de referencia de la ingeniera ambiental, McGraw-Hill/Interamericana, S.A.U, 2003. p. 6.18.
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Tabla 2. Composicin tpica de un agua residual domestica no tratada
Contaminante
Concentracin Mg/L, excepto slidos
sedimentables
Rango Promedio
Slidos, total:
Disueltos, total*
Fijos
Voltiles
En suspensin, total
Fijos
Voltiles
Slidos sedimentables, mg/L
Demanda bioqumica de oxigeno, 5 das, 20C
(DBO5, 20C)
Carbono total orgnico (TOC)
Demanda qumica de oxigeno (DQO)
Nitrgeno (total como N)
Orgnico
Amonio libre
Nitritos
Nitratos
Fsforo (total como P)
Orgnico
Inorgnico
Cloruros*
Alcalinidad (como CaCO3)*
Aceites y grasas
350-1200
250-850
145-525
105-325
100-350
20-75
80-275
5-20
110-400
80-290
250-1000
20-85
8-35
12-50
0
0
4-15
1-5
3-10
30-100
50-200
50-150
720
500
300
200
20
55
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10
220
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500
40
15
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0
0
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3
5
50
100
100
*Los valores deben incrementarse en el valor correspondiente al agua de abastecimiento.
Fuente: CORBITT, Roberto A. Manual de referencia de la ingeniera ambiental, McGraw-Hill/Interamericana, S.A.U, 2003. p. 6.18.
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Tabla 3. Patgenos que se encuentran con frecuencia en el agua residual domestica.
Enfermedad Agente Comentarios
Agentes bacterianos
ntrax Bacillus anthracis Las esporas son resistentes al tratamiento.
Disentera bacilar
(shigellosis)
Shigella dysenteriae
Shigella flexneri
Shigella boydii
Shigella sonnei
La enfermedad se transmite mediante agua, contacto
directo, leche, alimentos y moscas. La disponibilidad de
agua para la limpieza facilita la prevencin.
Brucelosis Brusella ssp Se transmite normalmente mediante leche infectada o por
contacto. Se sospecha que el agua residual es una ruta de
transmisin.
Clera Vibrio cholerae La oleada inicial de una epidemia de clera es mediante
transmisin por agua. Los casos secundarios y los
endmicos se producen mediante contacto, alimentos y
moscas.
Intoxicacin con
Alimento
Salmonella ssp Aislada normalmente en el agua residual.
Leptospirosis
(enfermedad de Weil)
Leptospira
iceterohaemorrhagiae
Las ratas de cloaca son vectores.
Fiebres paratifoideas
Salmonella paratiphi
Salmonella schottmulleri
Salmonella hirschfeldi
Pocos casos se deben a la transmisin por agua.
Las aguas no estancadas facilitan la limpieza.
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Tabla 3. Patgenos que se encuentran con frecuencia en el agua residual domestica (continuacin)
Enfermedad Agente Comentarios
Tuberculosis Mycobacterium
Tuberculosis
El agua residual es una va posible de transmisin.
Turalemia Pasteurella turalensis Transmitida principalmente mediante animales infectados y
artrpodos, aunque el agua puede ser una ruta importante.
Fiebre tifoidea Salmonella typhi Los principales transmisores son el agua y los alimentos.
La distribucin de los casos por transmisin por agua est
localizada en tiempo y espacio.
Agentes virales
Hepatitis infecciosa Un virus filtrable,
recientemente aislado
Las epidemias se deben a la transmisin por agua, leche y
alimentos, incluyendo ostras y almejas.
Poliomielitis Poliovirus Actualmente, este es solo un ejemplo de un grupo de ms
de 100 virus estricos que pueden encontrarse en el agua
residual. Otros ejemplos serian los coxsackievirus,
ecovirus, retrovirus, adenovirus y rotavirus.
Agentes helmnticos
Enfermedad del gusano
de guinea
scaris ssp.
Enterobius ssp.
Desconocida en Norteamrica. El ciclo infectivo consiste en una larva que migra a travs de la piel humana hasta el agua, donde se asocia a un crustceo (por ejemplo, cyclops), tras lo que puede pasar a la cadena alimentaria
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21
Tabla 3. Patgenos que se encuentran con frecuencia en el agua residual domestica (continuacin)
Enfermedad Agente Comentarios
Nematodos Schistosoma ssp Se encuentra en efluentes de agua residual, y en el lodo
seco empleado como fertilizante.
Schistosomiasis Taenia ssp Puede inactivarse si las operaciones de tratamiento del
agua residual son eficaces.
Lombrices Los huevos son muy resistentes. Puede existir riesgo en
ganado pastado en tierras irrigadas con aguas residuales
no tratadas.
Fuente: CORBITT, Roberto A. Manual de referencia de la ingeniera ambiental, McGraw-Hill/Interamericana, S.A.U, 2003. p. 6.7-6.8.
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1.1.3 Descripcin general
La solucin ms sencilla y recomendable para el tratamiento y disposicin de
las aguas residuales producidas por las descargas de viviendas, es
conectarse al alcantarillado sanitario, sin embargo, cuando no existe dicha
posibilidad se hace necesario brindar una alternativa sencilla que supla esta
carencia; para esto, los sistemas spticos con absorcin al suelo representan
una opcin que puede considerarse para cualquier lugar que no disponga de
un sistema de tratamiento centralizado. Este es un sistema de flujo por
gravedad que se adapta para pequeas comunidades.
Dado que el tratamiento y la disposicin en el subsuelo dependen de la
filtracin gradual del agua residual en los suelos circundantes, estos sistemas
pueden ser considerados solamente si las caractersticas del suelo y la
geologa son favorables para el tratamiento y la disposicin posterior del
agua residual tratada al medio ambiente.
Para que el tratamiento del agua residual sea efectivo, el terreno a ser usado
debe ser relativamente permeable, y permanecer insaturado mas de un
metro por debajo del sistema. Ms an, el sistema de absorcin al suelo
debe estar ubicado muy por encima de la capa fretica y del lecho de roca.
Adems, no puede estar ubicado en reas con pendientes muy inclinadas.
En las comunidades con una capa fretica alta o un lecho de roca no muy
profundo, otros sistemas que utilizan una tecnologa ms avanzada pueden
ser mejores opciones para el tratamiento del agua residual (Sistemas de
montculo). En los casos en donde existen suelos impermeables, los
sistemas de relleno y sistemas de zanja revestida por arena - en los cuales el
material de relleno es transportado y colocado para sustituir el material slido
inadecuado pueden ser considerados como alternativas factibles.
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23
Para evitar la contaminacin de las fuentes de agua potable y otros
problemas, los sistemas de absorcin al suelo deben estar ubicados a
distancias prescritas de los pozos, las aguas superficiales y los manantiales,
los lmites de propiedad y los cimientos de construccin. Estas regulaciones
pueden restringir la viabilidad de la instalacin del sistema sptico,
dependiendo del tamao, la forma y la proximidad de la propiedad a los
elementos mencionados.
Los sistemas spticos convencionales estn diseados para funcionar
indefinidamente si se realizan correctamente las actividades de
mantenimiento. Sin embargo, debido a que la mayora de los sistemas
domsticos no reciben una manutencin correcta, la vida til de operacin de
los sistemas spticos es generalmente igual o menor a 20 aos. Es comn
en las prcticas actuales el requerir que se reserve una segunda rea
adecuada en el sitio como zona de reparacin en caso de que el sistema
inicial no funcione correctamente, o para permitir la posibilidad de proyectos
futuros de adiciones a la vivienda. Puesto que el rea de absorcin al suelo
debe mantenerse no saturada para el funcionamiento adecuado del sistema,
la instalacin de los sistemas spticos puede no ser factible en regiones
propensas a lluvias intensas frecuentes e inundaciones, o en depresiones del
terreno en donde se observa la acumulacin de aguas superficiales.
Una modificacin al sistema tradicional es su aplicacin para acomodar
diversas descargas de aguas residuales domesticas. Esto se logra al operar
tanques spticos individuales seguidos ya sea por un sistema comunitario de
recoleccin y un sistema de disposicin subsuperficial, o por un sistema
comunitario de recoleccin seguido por un sistema comunitario de
tratamiento.
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24
1.1.4 Informacin necesaria
Antes de proceder a disear un sistema sptico, es necesario obtener la
siguiente informacin:
1. Cantidad y calidad del agua residual.
2. Tipo de suelo y permeabilidad
3. Temperatura (media mensual y anual)
4. Uso de la tierra
5. Zonificacin
6. Prcticas agrcolas
7. Requerimientos de calidad para descargas superficiales y subsuperficiales
8. Nivel fretico
9. Informacin de los cuerpos de agua de la zona
1.1.5 Estudios mnimos
Antes de proceder a implantar un sistema sptico, deben realizarse los
siguientes estudios:
1. Inspeccin visual
2. Estudio de suelos: humedad, permeabilidad, granulometra, conductividad
hidrulica saturada
3. Topogrficos: pendiente del terreno
4. Hidrolgicos: precipitacin (promedio mximo mensual),evapotranspiracin
y evaporacin (promedio mensual).
5. Revisin de estudios previos hechos en la zona.
6. Vulnerabilidad ssmica.
7. Inundaciones.
-
25
1.2 TRAMPA PARA GRASAS
Es un tanque pequeo de flotacin que recibe agua del lavaplatos y/o
lavadero, con el fin de permitir que las aguas residuales que entran con
mayor temperatura que las aguas depositadas en el tanque se enfren,
haciendo que las grasas y jabones se solidifiquen y floten, y sean retenidas
mientras el agua aclarada sale por una descarga inferior. No lleva partes
mecnicas y el diseo es parecido al de un tanque sptico. Para efectos del
tratamiento de aguas residuales domesticas pueden ser:
1. Domiciliar: Normalmente recibe residuos de cocinas y est situada en la
propia instalacin predial.
2. Colectiva: Son unidades de gran tamao y pueden atender conjuntos de
residencias
1.2.1 Localizacin
Deben localizarse en sitios de fcil acceso para su mantenimiento, lo ms
cerca posible de la fuente de agua residual (generalmente la cocina) y aguas
arriba del tanque sptico para prevenir problemas de obstruccin,
acumulacin en las unidades de tratamiento y malos olores. Debe tenerse en
cuenta, que independientemente de su localizacin, deben existir
condiciones favorables para la retencin y remocin de las grasas, para lo
cual es preferible ubicarla en lugares sombreados para mantener bajas
temperaturas en su interior.
-
26
1.2.2 Parmetros de diseo
El diseo debe realizarse de acuerdo con las caractersticas propias y el
caudal del agua residual a tratar, teniendo en cuenta que la capacidad de
almacenamiento mnimo expresada en kg de grasa debe ser de por lo menos
una cuarta parte del caudal de diseo (caudal mximo horario) expresado en
litros por minuto.
El tanque debe tener 0.25m de rea por cada litro por segundo, una relacin
ancho/longitud de 1:4 hasta 1:18, una velocidad ascendente mnima de
4mm/s. En las tablas 4 y 5 se pueden ver los caudales y capacidades de
retencin y los tiempos de retencin hidrulica tpicos que se deben usar
para trampas de grasa respectivamente.
-
27
Tabla 4. Capacidades de retencin de grasa
Fuente: MINISTERIO DE DESARROLLO ECONMICO, Reglamento tcnico del sector de agua potable y saneamiento bsico, noviembre de 2000. p. E.29.
Tabla 5. Tiempos de retencin hidrulicos
Fuente: MINISTERIO DE DESARROLLO ECONMICO, Reglamento tcnico del sector de agua potable y saneamiento bsico, noviembre de 2000. p. E.29.
1.2.3 Entradas y salidas
Deben colocarse elementos controladores de flujo en las entradas para
proteccin contra sobrecargas o alimentaciones repentinas. El tubo de la
entrada debe ser de un dimetro mnimo de 50 mm y el de la salida de por lo
Tipo de afluente Caudal
(L/min)
Capacidad de
retencin de
grasa(kg)
Capacidad
mxima
recomendada (L)
Cocina de restaurante 56 14 190
Habitacin sencilla 72 18 190
Habitacin doble 92 23 240
Dos habitaciones Sencillas 92 23 240
Dos habitaciones Dobles 128 32 330
Lavaplatos para
restaurantes
Volumen de agua mayor de
115 litros 56 14 115
Volumen de agua mayor
de190 litros 92 23 240
Volumen entre190 y
378Litros 114 36 378
Tiempo de retencin (minutos) Caudal de entrada(L/s)
3 2 9
4 10 19
5 20 o ms
-
28
menos 100 mm. El extremo final del tubo de entrada debe tener una
sumergencia de por lo menos 150 mm. El tubo de salida del efluente debe
localizarse por lo menos a 150 mm del fondo del tanque y con una
sumergencia de por lo menos 0.9m como se indica en la figura 1.
Figura 1. Esquema de una trampa para grasas
Fuente: DIRECCIN DE INGENIERA SANITARIA, Secretaria de salubridad y asistencia. Manual de saneamiento, vivienda, agua y desechos, Limusa, S.A. Duodcima reimpresin, 2000. p. F 3.
-
29
1.2.4 Operacin y mantenimiento
Las trampas de grasa deben operarse y limpiarse regularmente para prevenir
el escape de cantidades apreciables de grasa y la generacin de malos
olores. La frecuencia de limpieza debe determinarse con base en la
observacin. Generalmente, la limpieza debe hacerse cada vez que se
alcance el 75% de la capacidad de retencin de grasa como mnimo. Para
restaurantes, la frecuencia de bombeo vara desde una vez cada semana
hasta una vez cada dos o tres meses. Estas unidades deben ser dotadas de
las siguientes caractersticas:
1. Capacidad suficiente de acumulacin de grasa entre cada operacin de
limpieza.
2. Condiciones de turbulencia mnima suficiente para permitir la flotacin del
material.
3. Dispositivos de entrada y salida convenientemente proyectados para
permitir una circulacin normal del afluente y el efluente.
4. Distancia entre los dispositivos de entrada y salida, suficiente para retener
la grasa y evitar que este material sea arrastrado con el efluente.
5. Debe evitarse el contacto con insectos, roedores, etc.
1.3 TANQUE SPTICO.
El tanque sptico en el cual la sedimentacin y la digestin del residuo
ocurren en el mismo recipiente, es el sistema ms usado para acondicionar
las aguas residuales con el fin de dispersarlas subsuperficialmente en
lugares donde no existe un sistema de alcantarillado sanitario. En estos
casos sirve para:
-
30
1. Eliminar slidos suspendidos y material flotante.
2. Realizar el tratamiento anaerobio de los lodos sedimentados.
3. Almacenar lodos y material flotante.
El tanque sptico consiste esencialmente en uno o varios tanques o
compartimientos, en serie, de sedimentacin de slidos. Debe construirse de
la forma ms simple, con todas sus partes accesibles y susceptibles de ser
aseadas, evitando el empleo de mecanismos o piezas mviles, pero
asegurando la perfecta automaticidad del funcionamiento.
La remocin de DBO en un tanque sptico puede ser del 30 a 50%, de grasa
y aceite un 70 a 80%, de fsforo un 15% y de un 50 a 70% de SS, para
aguas residuales domesticas tpicas. En estudios realizados sobre eficiencia
de los tanques spticos se indican las siguientes conclusiones principales:
1. El tanque sptico debe tener un periodo de retencin mayor de 24 horas.
2. El tanque sptico debe tener una configuracin de la unidad de salida con
pantalla para gases.
3. La relacin de rea superficial a profundidad debe ser mayor de 2.
4. Se debe preferir un tanque de cmaras mltiples con interconexiones
similares a las de la unidad de salida.
1.3.1 Localizacin
Antes de la ubicacin, debemos tener en cuenta una completa informacin
sobre la planimetra y altimetra del terreno; especialmente en cuanto a
construcciones, ros, quebradas, pozos, piscinas, linderos, etc.
Para la localizacin de un tanque sptico se recomienda tener en cuenta los
siguientes requisitos y distancias mnimas:
-
31
1.50 m distantes de construcciones, lmites de terrenos, sumideros y
campos de infiltracin.
3.0 m distantes de arboles y cualquier punto de redes pblicas de
abastecimiento de agua.
15.0 m distantes de pozos subterrneos y cuerpos de agua de cualquier
naturaleza.
7.5 m distantes de piscinas
El tanque no debe estar expuesto a inundacin y debe disponer de
espacio suficiente para la construccin del sistema o tratamiento posterior
a que haya lugar.
1.3.2 Dimensionamiento
1.3.2.1 Volumen til
El diseador debe seleccionar una metodologa de diseo que garantice el
correcto funcionamiento del sistema teniendo en cuenta los siguientes
criterios:
Rendimiento del proceso de tratamiento.
Almacenamiento de lodos.
Amortiguamiento de caudales pico.
Para el clculo del volumen til del tanque sptico se recomienda el siguiente
criterio
Vu = 1000 + Nc (CT + KLf)
K=Tasa de acumulacin de lodo digerido en das equivalente al tiempo de
acumulacin de lodo fresco, da-1
-
32
Lf=Contribucin de lodo fresco. L/persona
Nc=Numero de contribuyentes.
T=Temperatura del agua residual, oC
C=Contribucin de aguas residuales por contribuyente, L/da/hab. (Tabla 6)
Tabla 6. Contribucin de aguas residuales por persona
Predio Unidades Contribucin de aguas
residuales (C)
y lodo fresco Lf (L/dia)
Ocupantes permanentes
Residencia
Clase alta
Clase media
Clase baja
Hotel(excepto lavandera y cocina)
Alojamiento provisional
persona
persona
persona
persona
persona
C
160
130
100
100
80
Lf
1
1
1
1
1
Ocupantes temporales
Fbrica en general
Oficinas temporales
Edificios pblicos o comerciales
Escuelas
Bares
Restaurantes
Cines, teatros o locales de corta
permanencia
Baos pblicos
persona
persona
persona
persona
persona
comida
local
tasa
sanitaria
70
50
50
50
6
25
2
480
0.30
0.20
0.20
0.20
0.10
0.01
0.02
4.0
Fuente: MINISTERIO DE DESARROLLO ECONMICO, Reglamento tcnico del sector de agua potable y saneamiento bsico, noviembre de 2000. p. E.129.
-
33
Tabla 7. Tiempos de retencin
Contribucin diaria (L) Tiempo de retencin (T)
Das Horas
Hasta 1,500 1.00 24
De 1,501 a 3,000 0.92 22
De 3,000 a 4,500 0.83 20
4,501 a 6,000 0.75 18
6,001 a 7,500 0.67 16
7,501 a 9,000 0.58 14
mas de 9,000 0.50 12
Fuente: MINISTERIO DE DESARROLLO ECONMICO, Reglamento tcnico del sector de agua potable y saneamiento bsico, noviembre de 2000. p. E.130.
1.3.2.2 Geometra
Los tanques pueden ser cilndricos o prismticos rectangulares. Los
cilndricos se utilizan cuando se quiere minimizar el rea til aumentando la
profundidad, y los prismticos rectangulares en los casos en que se requiera
mayor rea horizontal o mayor profundidad.
1.3.2.3 Medidas internas mnimas recomendadas
Profundidad til: Debe estar entre los valores mnimos y mximos
dados en la Tabla 8, de acuerdo con el volumen til obtenido mediante
la ecuacin 1.
Dimetro interno mnimo de 1.10 m, el largo interno mnimo de 0.80 m
y la relacin ancho / largo mnima para tanques prismticos
rectangulares de 2 : 1 y mxima de 4 : 1
-
34
Tabla 8. Valores de profundidad til
Volumen til (m) Profundidad
til mnima (m)
Profundidad
til mxima (m)
Hasta 6 1.2 2.2
De 6 a 10 1.5 2.5
Ms de 10 1.8 2.8
Fuente: MINISTERIO DE DESARROLLO ECONMICO, Reglamento tcnico del sector de agua potable y saneamiento bsico, noviembre de 2000. p. E.31.
1.3.2.4 Nmero de cmaras
Se recomiendan cmaras mltiples, en serie para tanques de volmenes
pequeos a medianos, que sirvan hasta 30 personas. Para otros tipos de
tanques, se recomienda lo siguiente:
Tanques cilndricos: tres cmaras en serie.
Tanques prismticos rectangulares: dos cmaras en serie (figura 3).
1.3.3 Especificaciones.
1. El tanque debe ser completamente hermtico, de material no corrosivo
(concreto, metal recubierto, arcilla vitrificada, ladrillo duro cocido)
2. El relleno alrededor del tanque debe hacerse en capas delgadas bien
apisonadas.
3. El tanque debe tener acceso adecuado para mantenimiento y limpieza, y
las unidades de entrada y de salida deben ser fcilmente accesibles. Se
recomiendan bocas de inspeccin de tamao mayor a 60 cm.
4. Para concreto impermeable se siguiere el uso de los materiales
siguientes:
a. Cemento portland libre de humedad por almacenamiento.
-
35
b. Arena limpia, de la usada para un buen concreto, de tamao variable
entre muy fina y ".
c. Grava, de la usada para un buen concreto, de tamao entre y 1".
d. Agua limpia, no ms de 20 litros por saco de cemento.
En la tabla 9 se resumen las proporciones de mezcla.
Tabla 9. Proporciones de mezcla para el concreto de tanques spticos
Tamao mximo Cemento Agua Arena Grava
de grava(pulgadas) (volumen) (volumen) (volumen) (volumen)
1 1 2 3
1 2 2
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 ed. enero de 2000. p. 694.
e. Todos los materiales deben mezclarse hasta lograr un color uniforme del
concreto. ste se coloca en la formaleta, bien vibrado, para obtener una
pared densa y el tanque debe, preferiblemente, fundirse en una sola
operacin para evitar juntas deconstruccin.
f. Para un buen curado, el concreto debe mantenerse hmedo durante siete
das.
5. La batea del tubo de entrada debe estar por lo menos 7.5 cm por encima
del nivel del agua en el tanque (figura 2), con el propsito de permitir los
levantamientos transitorios del nivel del agua durante las descargas al
tanque. Para dirigir el efluente hacia abajo, se puede usar una T, la cual
debe penetrar por lo menos 15 cm por debajo del nivel del agua, sin
exceder la penetracin permisible por el nivel de la unidad de salida. La
T se coloca inmediatamente debajo de la tapa de registro, para permitir
el varillaje (limpieza) en caso de obstruccin y la salida de gases por la
-
36
tubera de entrada y de all al exterior por la tubera de ventilacin de la
vivienda.
6. La unidad de salida debe penetrar la superficie dentro del lquido en el
tanque sptico para equilibrar el volumen de almacenamiento de lodo y
no perder capacidad del tanque. La salida del agua sedimentada se
efecta tambin a travs de una T, la cual segn indica la experiencia
debe extenderse hasta una distancia, por debajo del nivel del agua, igual
al 40% de la profundidad del agua, y por encima hasta aproximadamente
2.5 cm desde la tapa del tanque. La cabeza superior de la T se deja
destapada, a fin de que permita el escape de gases por la caera del
efluente del tanque sptico. La separacin entre la unidad de salida y el
muro del tanque es de 15 a 20 cm. Es posible utilizar tabiques difusores
o pantallas en reemplazo de las T de entrada y salida, como lo muestra
la figura 3.
Figura 2. Tanque sptico domiciliar de una cmara.
Fuente: Variacin de la figura 3 con especificaciones tomadas de: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin enero de 2000. p. 689.
-
37
Figura 3. Tanque sptico tpico.
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin, enero de 2000. p. 689.
7. Entre la cara inferior de la cubierta del tanque y el nivel mximo del agua
deber dejarse un espacio de 25 cm como mnimo (preferible 40 cm) para
la acumulacin de gases, materias flotantes y costra que se genera.
8. El tanque sptico debe limpiarse cuando la capa de natas se extienden a
menos de 7.5 cm desde el borde inferior de la pantalla o unidad de salida
o cuando el manto de lodos tiene un espesor mayor del 40% de la
profundidad del liquido en el tanque. Los lodos acumulados en el tanque
sptico deben extraerse peridicamente; de lo contrario, disminuye el
volumen til y origina algunos trastornos, entre los cuales deben
destacarse:
a. Disminucin del periodo de retencin y, por consiguiente, aumento de la
velocidad del flujo, que conduce al arrastre de materias sedimentables y
-
38
b. mayor velocidad de colmatacin de los sistemas de tratamiento
secundarios.
c. Obstruccin de los conductos de entrada del agua servida o de salida del
agua sedimentada.
9. Cuando la topografa del terreno lo permita se puede colocar una tubera
de drenaje de lodos, que se colocara en la parte mas profunda del tanque
(zona de ingreso). La tubera estar provista de una vlvula.
10. Cuando la capacidad de un tanque sptico exceda de 7 m, es
recomendable instalar sistemas intermitentes, tales como sifones en un
tanque dosificador para obtener una distribucin adecuada de los
efluentes sobre la superficie de instalacin y para dar al sistema de
infiltracin una oportunidad de descanso o secado entre aplicaciones. Si
la capacidad es mucho mayor, se recomienda que el tanque dosificador
est provisto de dos sifones que funcionaran alternativamente y cada uno
alimentar la mitad del terreno de evacuacin.
1.3.4 Gua para uso y Conservacin
1. Antes de poner en servicio un tanque sptico recin construido, se debe
llenar con agua y de ser posible, verterse unas 5 cubetas con lodos
procedentes de otro tanque sptico, a fin de acelerar el desarrollo de los
organismos anaerobios.
2. Los lodos y las espumas acumuladas deben ser removidos en intervalos
equivalentes al periodo de limpieza del proyecto como se muestra en la
tabla 10.
-
39
Tabla 10. Valores de tasa de acumulacin de lodos digeridos
Intervalo de
limpieza(aos)
Valores de K por intervalo temperatura ambiente (t) en oC
T 10 10 t 20 t 20
1 94 65 57
2 134 105 97
3 174 145 137
4 214 185 177
5 254 225 217
K= Tasa de acumulacin de lodo digerido en das equivalente al tiempo de acumulacin
de lodo fresco, da-1
.
Fuente: MINISTERIO DE DESARROLLO ECONMICO, Reglamento tcnico del sector de agua potable y saneamiento bsico, noviembre de 2000. p. E.130
Estos intervalos se pueden ampliar o disminuir, siempre que estas
alteraciones sean justificadas y no afecten los rendimientos de operacin
ni se presenten olores indeseables.
3. Al abrir el registro del tanque sptico para hacer la inspeccin o la
limpieza, se debe tener cuidado de esperar tiempo suficiente (>15 min)
hasta tener la seguridad de que el tanque se ha ventilado
adecuadamente, pues los gases que se acumulan en l pueden causar
explosiones o asfixia. Debe tenerse especial cuidado en que la
iluminacin del interior del tanque sptico se haga por una bombilla
elctrica o linterna. NUNCA SE USEN CERILLOS O ANTORCHAS
PARA INSPECCIONAR UN TANQUE SPTICO.
4. La inspeccin del tanque tiene por objeto determinar la distancia del fondo
de la nata al extremo inferior del tubo de salida y el espesor de los lodos
acumulados, para lo cual se emplean las perdigas como se indican en la
figura 4.
-
40
Figura 4. Tanque sptico y perdigas para medir lodos y nata.
Fuente: DIRECCIN DE INGENIERA SANITARIA, Secretaria de salubridad y asistencia. Manual de saneamiento, vivienda, agua y desechos, Limusa, S.A. Duodcima reimpresin 2000. p. F 17.
5. La extraccin del lodo del tanque se efecta bombendolo a un camin
cisterna, de no implementar esto, se hace por medio de un cubo provisto
de un mango largo con todos los inconvenientes por prever. Es
conveniente no extraer todos los lodos, sino dejar una pequea cantidad
que servir de inoculante para las futuras aguas residuales.
6. El tanque sptico no se debe lavar ni desinfectar despus de haber
extrado los lodos. La adicin de desinfectantes u otras sustancias
qumicas perjudican su funcionamiento, por lo que no debe recomendarse
su empleo.
7. No envenene el tanque sptico con qumicos peligrosos como los
solventes, aceites, las pinturas, los diluentes de pinturas, desinfectantes,
los insecticidas, los venenos y otras materias. Estos pueden matar las
-
41
bacterias que ayudan a tratar las aguas residuales y que pueden
contaminar las aguas subterrneas.
8. No use el tanque sptico como un bote de basura para los cigarrillos,
papeles, toallas sanitarias, tapones, residuos de caf molido o paales.
9. La caja de distribucin se debe inspeccionar cada 3 6 meses para
verificar si no hay sedimentos, lo que indicara un mal funcionamiento del
tanque sptico.
10. Los tanques spticos que se abandonen o condenen deben llenarse con
tierra o piedra.
11. La remocin de lodos debe hacerse por personal capacitado que
disponga del equipo adecuado para garantizar que no haya contacto
entre el lodo y las personas.
12. En ningn caso los lodos removidos, pueden arrojarse a cuerpos de agua.
13. Se recomienda a los propietarios que tengan viviendas con tanque
sptico, mantener un plano de ubicacin, con el propsito de destruir al
mnimo, en busca de la tapa los jardines o prados bajo los cuales se
encuentra la referida unidad.
1.3.5 Tratamiento y disposicin de residuos spticos.
El residuo sptico es el lquido y el material slido que se bombea de un
tanque Sptico. La nata se acumula en la superficie mientras que el lodo se
deposita en el fondo, abarcando del 20% al 50% del volumen total del tanque
sptico cuando este es vaciado. Un tanque sptico retiene generalmente del
60% al 70% de los slidos, aceites, y grasas que pasan a travs del sistema.
-
42
No se debe bajo ninguna circunstancia descargar los residuos spticos en
cuerpos de agua superficial.
1.3.5.1 Vaciado manual del tanque sptico.
Los residuos spticos son altamente variables y de tipo orgnico, con niveles
significativos de grasa, arena, cabello, y detritos, contienen numerosas
formas de virus, bacterias y parsitos que causan diversas enfermedades.
Por esta razn requieren precauciones especiales de manejo y tratamiento,
ms cuando la operacin de limpieza se hace de forma manual. Sin
embargo, los polmeros y acondicionadores qumicos disponibles hoy en da
han reducido considerablemente estos requisitos. Dentro de esto
acondicionadores qumicos se encuentra la cal.
1.3.5.1.1 Estabilizacin qumica con cal
En este proceso de estabilizacin se aade cal a un lodo no tratado en
cantidad suficiente para que el PH alcance un valor de 12 o superior. Puede
emplearse tanto cal hidratada, Ca(OH)2, como cal viva, CaO. El elevado PH y
la temperatura alcanzada mediante este tratamiento reducen los patgenos,
elimina los malos olores y reduce el potencial de putrefaccin. El resultado de
un estudio realizado por la EPA (environmental Protection Agency) muestra
que el PH debe estar entre 12.2 y 12.4 para asegurar que el fango se
estabiliza adecuadamente, mantenindose posteriormente por encima de
11.0 durante las dos semanas posteriores a la aplicacin.
El lodo se trata en forma liquida, la aplicacin de la cal se hace dentro del
tanque sptico despus de desalojar el residuo lquido y es un proceso de
una sola etapa que puede ser fcilmente controlado y produce un lodo
-
43
adecuado para su aplicacin al terreno. La dosificacin de cal depende de la
cantidad de slidos presentes en el fango, como muestra la tabla 11.
Tabla 11. Requerimiento de cal para estabilizacin qumica
Dosificacin de cal para
obtener el PH deseado
Fango, % de slidos
1 2 3 3.5 4.4
PH=11
Ca(OH)2, mg/L
PH=12
Ca(OH)2, mg/L
1400 2500 3700 6000 8200
2600 4300 5000 9000 9500
Fuente: CORBITT, Roberto A. Manual de referencia de la ingeniera ambiental, McGraw-Hill/Interamericana, S.A.U. 2003. p. 6.236.
En ciertos estudios realizados sobre la dosificacin requerida de cal para
mantener el PH del lodo sobre 12.0 durante 30 minutos se indica que la dosis
depende del tipo de lodo y de su concentracin de slidos. La dosis
promedio, en ensayos con lodos de la planta de Lebanon en Ohio, fue de
0.20 Kg.Ca(OH)2/Kg slidos secos para lodos de tanque sptico.
1.3.5.1.2 Compostaje
Los slidos lquidos de los residuos spticos ya estabilizados, se sacan del
tanque y son sometidos a deshidratacin, luego son mezclados con un
agente de abultamiento (por ejemplo, las virutas de Madera, el aserrn) y son
aireados por volteo. El proceso de compostaje convierte los residuos spticos
en un material estable o material hmico que puede ser utilizado como
acondicionador del terreno en campos agrcolas; cuando estos ltimos no
estn dedicados al cultivo de hortalizas, frutas o legumbres que se consuman
crudas.
-
44
1.3.5.2 Vaciado por bombeo del tanque sptico.
Los lquidos y los slidos bombeados de un tanque sptico tienen un olor y
un aspecto ofensivo, con una tendencia a formar nata cuando se agitan, y
resistencia a la sedimentacin y la deshidratacin.
Existen diversas metodologas para el tratamiento y la disposicin de los
residuos spticos en grandes volmenes (en caso de una limpieza masiva de
tanques), las cuales involucran el uso de instalaciones de propiedad privada
o pblica. La aplicacin al terreno de los residuos spticos, despus de un
tratamiento adecuado, es tambin una opcin muy comn.
1.3.5.2.1 Tratamiento en plantas de tratamiento de aguas residuales
Una opcin conveniente y atractiva para el tratamiento de los residuos
spticos es el realizar el tratamiento en una instalacin de tratamiento de
aguas residuales. Los componentes de los residuos spticos son similares a
los de las aguas residuales domsticas, aunque los residuos spticos son
ms fuertes y concentrados. Las ventajas del tratamiento de los residuos
spticos en las plantas de tratamiento son el que muchas de estas plantas
tienen capacidad para el manejo de cierta cantidad de residuos spticos, y
que centralizan las operaciones de tratamiento de desechos.
Cuando las instalaciones para el tratamiento de aguas residuales se
encuentran demasiado distantes o no tienen la capacidad adecuada, la
aplicacin al terreno de los residuos spticos, despus de un tratamiento
adecuado, es tambin una opcin muy comn.
-
45
1.3.5.2.2 Mtodo de entierro
El entierro de los residuos spticos incluye la disposicin en lagunas de
retencin, zanjas, y rellenos sanitarios. Existe un alto potencial de produccin
de olores durante la aplicacin de los residuos spticos hasta cuando se
recubren con una capa final. Es esencial seleccionar el lugar adecuado para
la disposicin no slo para el control de olores, sino para evitar la
contaminacin de las aguas subterrneas.
Lagunas de retencin. Los residuos spticos se depositan en capas
pequeas consecutivas de 15 a 30 cm en estas lagunas de disposicin que
tienen una profundidad mxima de 1.80 m y que previenen la infiltracin.
Mltiples lagunas reciben las cargas en forma secuencial para lograr el
secado ptimo. Para disminuir los olores, la tubera de vaciado a la laguna
puede colocarse debajo del nivel lquido.
Zanjas. Zanjas mltiples se llenan continuamente con los residuos spticos
en capas pequeas de 15 a 20 cm para lograr un secado ptimo. A
continuacin, cada zanja se recubre con tierra (60 cm) y se abren nuevas
zanjas. Otra opcin puede ser el dejar la zanja llena destapada para permitir
que algunos slidos se sedimenten y se produzca la evaporacin y el
lixiviado de los lquidos. Los slidos, junto con algunos materiales del fondo y
las paredes, son removidos y la zanja puede ser reutilizada.
Rellenos Sanitarios. Los problemas primarios que se necesitan considerar
cuando se agregan residuos spticos a un relleno sanitario son la produccin
del lixiviado, el tratamiento y el olor. Por esto los residuos spticos no deben
ser colocados en los rellenos de zonas en donde la precipitacin anual sea
mayor a 90 cm, rellenos que no cuenten con instalaciones de prevencin y
control del lixiviado, o aquellos que no tienen roca subyacente de
-
46
aislamiento. Cada rea que se llena con residuos spticos se debe cubrir con
15 cm de tierra cada da y 60 cm de recubrimiento final dentro de la primera
semana despus de colocar la ltima capa. En general, los rellenos
sanitarios son costosos para la disposicin de residuos spticos.
1.3 TANQUE SPTICO CON DESCARGA A UN CAMPO DE
INFILTRACIN.
Un campo de infiltracin recibe el efluente de un tanque sptico y gracias a la
permeabilidad del suelo permite el tratamiento y disposicin subsuperficial
del agua residual. El primer paso para proyectar un sistema de disposicin
subsuperficial de aguas residuales es determinar si el suelo es apto para la
infiltracin del efluente del tanque sptico y, en caso positivo, calcular el rea
necesaria. El nivel fretico o la superficie de cualquier formacin
impermeable debe encontrarse preferiblemente a ms de 1.0 m del fondo del
campo de infiltracin.
Aunque existen correlaciones hidrulicas del suelo y su textura (como las de
la tabla 12), la aptitud de un suelo para su utilizacin como campo de
infiltracin debe determinarse mediante un ensayo en el sitio.
Tabla 12. Caractersticas hidrulicas del suelo
Textura permeabilidad percolacin
cm/h min/cm
Arena > 15 < 4
Marga arenosa
Marga limosa porosa 0.5 15 4 -18
Marga arcillosa limosa
Arcillas, marga limosa < 0.5 >18
Marga arcillosa limosa
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin enero de 2000. p. 731.
-
47
1.4.1 Ensayo de infiltracin
El procedimiento para establecer la capacidad de infiltracin y deducir la tasa
de aplicacin para el diseo del sistema de disposicin subsuperficial puede
ser el siguiente:
1. Se deben hacer mnimo tres ensayos en el rea propuesta, con los
huecos espaciados uniformemente.
2. Los huecos deben ser de 0.30 m por 0.30 m con paredes verticales
excavados hasta la profundidad proyectada para el sistema de absorcin
(profundidad mnima de 60 cm), tambin puede hacerse la perforacin
con pala barrena, que vari de 10 a 30 cm de dimetro como se indica en
la figura 5. Se remueve todo el material suelto del hueco para proveer as
una superficie de contacto de suelo natural y se colocan en el fondo 5 cm
de grava de 1/2 a 3/4", como capa de proteccin a travs de la cual se
infiltra el agua.
3. Se llena el hueco con 30 cm de agua como mnimo. Esta profundidad se
mantiene por lo menos durante cuatro horas y preferiblemente durante
una noche para empapar el suelo y obtener resultados satisfactorios de
percolacin.
4. Se ajusta el nivel del agua a 15 cm sobre la grava y se mide la cada del
nivel del agua, a intervalos de 30 minutos, con una aproximacin de dos
milmetros. Se hacen mnimo tres lecturas, y despus de la lectura se
reajusta el nivel del agua a 15 cm sobre la grava. Si la tasa de
percolacin es muy rpida se hacen cada diez minutos durante una hora.
5. Para el manejo de resultados y clculos se puede proceder de alguna de
las siguientes dos formas:
-
48
a) Usando la ltima lectura se hace el siguiente clculo. Por ejemplo, si la
lectura es de 1,6 cm en 30 minutos, la tasa de percolacin ser:
Tasa de percolacin= 30/1.6 = 19 min/cm
El rea necesaria de infiltracin se calcula con base en los resultados de
la prueba de infiltracin y la tasa de aplicacin correspondiente, de
acuerdo con los valores de la tabla 13.
Tabla 13. Tasas de aplicacin de aguas residuales para sistemas de
infiltracin
Textura del suelo Tasa de percolacin tasa de aplicacin
min/cm L/m2d
Grava, arena gruesa < 0.40 No recomendado
Arena media a gruesa 0.4 2.0 48
Arena fina, arena margosa 2.1 6.0 32
Marga, marga arenosa 6.1 12.0 24
Marga, marga limosa porosa 12.1 24.0 18
Marga arcillolimosa, marga arcillosa* 24.1 48.0 8
Arcillas, arcillas coloidales >48 No recomendado
suelos sin arcilla expansiva Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin enero de 2000. p. 732.
-
49
Figura 6. Esquema del mtodo para la verificacin de la prueba de
infiltracin.
Fuente: DIRECCIN DE INGENIERA SANITARIA, Secretaria de salubridad y asistencia. Manual de saneamiento, vivienda, agua y desechos, Limusa, S.A. Duodcima reimpresin 2000. p. F 10 ; UNDA OPAZO, Francisco. Ingeniera sanitaria, aplicada a saneamiento y salud publica. Limusa. S.A. Cuarta reimpresin.1998. p. 365.
b) Usando tambin la ultima lectura, se determina el tiempo que tarda en
bajar el agua 2.5cm. Si por ejemplo, el nivel del agua desciende 0.25 m
en 30 minutos, la velocidad de filtracin es de 3 minutos (tiempo que
tarda en bajar 2.5 cm).con esta velocidad de filtracin se determina el
coeficiente de absorcin.
La figura 5 reproduce una grafica que indica la absorcin del terreno,
expresada en L/m2/da (K2), en funcin del tiempo que tarda en bajar el nivel
-
50
de agua 2.5 cm correspondiente a la prueba de infiltracin recientemente
descrita.
Figura 6. Coeficientes de absorcin del terreno. (Reglamento General de
Alcantarillados Particulares, Chile)
Fuente: UNDA OPAZO, Francisco. Ingeniera sanitaria, aplicada a saneamiento y salud
publica. Limusa. S.A. Cuarta reimpresin.1998. p. 365.
-
51
1.4.2 Caja de distribucin
Este implemento tiene por objeto distribuir el agua servida procedente del
tanque sptico proporcionalmente a cada uno de los ramales del campo de
infiltracin, para lo cual se colocan todas las tuberas de salida a la misma
altura como lo muestra la figura 7.
Figura 7. Caja de distribucin para efluentes de pozos spticos.
Fuente: DIRECCIN DE INGENIERA SANITARIA, Secretaria de salubridad y asistencia. Manual de saneamiento, vivienda, agua y desechos, Limusa, S.A. Duodcima reimpresin 2000. p. F 7.
-
52
Se recomienda localizar la tubera de entrada a 5cm del fondo de la caja y las
tuberas de salida 1 cm del mismo fondo. La forma que se adopte para la
caja depender del terreno que se obtenga para la infiltracin y del nmero
de salidas que se adopten. En lo posible el ancho de la caja no exceder de
45 cm y la distancia mnima de los ejes de las tuberas de salida ser 25 cm.
Todas las cajas debern estar provistas de una tapa liviana apropiada para
realizar limpieza. Los materiales para su construccin podrn ser: piedra,
ladrillo o concreto.
La caja de distribucin permite tambin observar el funcionamiento del
tanque sptico, ya que cuando se nota en ella la presencia de lodos, ser
necesario proceder a la limpieza del tanque.
1.4.3 Zanjas de infiltracin
Este sistema consiste en un conjunto de lneas de tubera de cemento
comprimido, arcilla vitrificada u otro material tendidas de tal forma que el
efluente del tanque sptico se distribuya con una uniformidad razonable para
incorporarlo al subsuelo a travs de un proceso de infiltracin. Normalmente
el efluente llega a una cmara de distribucin, la cual reparte
proporcionalmente el lquido entre los diferentes ramales que constituyen el
sistema.
Los tubos pueden ser perforados o de junta abierta. Las caeras que se
usan para los sistemas de drenajes tienen de 75 a 100 mm de dimetro y se
colocan con pendiente de 0.16 a 0.50%. Las figuras 8 y 9 ilustran la
conformacin tpica de una zanja de infiltracin.
-
53
Figura 8. Zanja tpica de infiltracin
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin enero de 2000. p. 732.
Existen diferentes formas de colocar los tubos, lo cual esta sujeto
principalmente a la topografa y a las caractersticas de terreno. La
separacin entre filas paralelas de tubos no debe ser inferior a 1.85m,
recomendndose una distancia no inferior de 3.0m para el drenaje de 1m de
profundidad. Se disean diferentes formas de distribucin, como por ejemplo,
sistemas de tubera con ramales paralelos, sistemas de pata de gallo u otro
que permita el terreno.
-
54
Figura 9. Zanja tpica de infiltracin.
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin enero de 2000. p. 733.
De preferencia, las lneas laterales de los sistemas de drenajes no han de
exceder de 20m de longitud, y con un mximo de 30m. Se prefieren lneas
laterales ms numerosas y ms cortas. La tabla 14 seala el ancho de la
zanja y la distancia mnima entre los ejes de las tuberas de drenaje.
-
55
Tabla 14*. Distancia entre ejes de las zanjas de las tuberas de drenaje en
funcin del ancho
Ancho de la zanja, metros Distancia mnima entre los ejes de
las zanjas, metros**
0.30 a 0.45
0.45 a 0.60
0.60 a 0.75
0.75 a 0.90
1.85
2.00
2.15
2.30
* Manual para el diseo y operacin de tanques spticos. AID. Mxico, 1965. **Es conveniente una separacin mayor cuando lo permite el espacio disponible. Fuente: UNDA OPAZO, Francisco. Ingeniera sanitaria, aplicada a saneamiento y salud publica. Limusa. S.A. Cuarta reimpresin. p. 374.
Cuando se usa tubera de junta abierta, entre los tubos (generalmente de 1m
de largo) se deja una separacin de 0.5cm para la salida del lquido, que se
protege con un semicollar de papel impermeable (papel de bolsa de cemento
alquitranado) con el propsito de evitar que la tierra que cubre la parte
superior de la zanja penetre a travs de los intersticios de la capa de grava y
alcance el interior de los tubos de distribucin del efluente
La profundidad de las zanjas del campo de absorcin ha de ser por lo menos
de 30 cm a 60 cm con el fin de proveer un mnimo de cama de grava y
cobertura de tierra. Los tubos se tienden sobre una cama de grava de 15
cm de espesor. Profundidades mayores de zanja pueden ser necesarias
para adaptarse a los contornos del terreno, para una cama de grava adicional
o para otros propsitos del proyecto. Se recomienda mantener una
separacin mayor de 1 m entre el fondo de la zanja y el nivel fretico. El
ancho mnimo de la zanja es de 30 cm y para zanjas hasta de 90 cm el rea
til de percolacin ser el mayor valor entre las reas del fondo y de las
paredes laterales, contabilizndolas desde la tubera hacia abajo.
-
56
1.4.3.1 Calculo de las longitudes de la tubera.
La tabla 15 representa un criterio para el clculo de las zanjas de infiltracin.
Tabla 15. Coeficiente de absorcin del terreno (calculo de zanjas de
infiltracin)
ndice de infiltracin del
terreno, tiempo en
minutos requerido para
que el agua descienda 2.5
cm*
Superficie de absorcin
necesaria, metros
cuadrados de fondo de
zanja de absorcin por
persona servida, para un
gasto de 190 L/hat/da*
Longitud aproximada de
la tubera, 3 o 4 por
persona, para un gasto de
190 L/hab/da y ancho de
la zanja de 0.45 m (K3)**
2, o menos
3
4
5
10
15
30
45
60
Ms de 60
2.30 m2
2.80
3.25
3.50
4.65
5.35
7.00
8.45
9.30
No conveniente
5.1 m
6.2
7.2
7.8
10.4
11.9
15.5
18.8
20.7 --
* Evacuacin de excretas en zonas rurales y en pequeas comunidades. Wagner y Lanoix. OMS. Ginebra, 1960. **Para otro ancho de la zanja, el coeficiente K3 se encuentra dividiendo el valor dado en la segunda columna por el ancho de la zanja en metros. Fuente: UNDA OPAZO, Francisco. Ingeniera sanitaria, aplicada a saneamiento y salud publica. Limusa. S.A. Cuarta reimpresin. 1998. p. 376.
En consecuencia, la longitud de la zanja se estima por medio de las
siguientes relaciones:
Considerando las paredes laterales
Ca = 2 hu Ta Lz =N d
Ca=
Q
Ca
-
57
Considerando el ancho de la zanja
Ca = a Ta
Lz =N d
Ca=
Q
Ca , O Lz = N K3 , tambien Lz =
N d
a K4
Donde:
Ca = capacidad de la zanja, L/m.da
hu = profundidad til de la zanja, m
Lz = longitud de la zanja, m
N = nmero de contribuyentes
d = cantidad de aguas servidas, L/hab/da
a = ancho de la zanja, m
Q = caudal promedio, efluente del tanque sptico, L/da
K3 = coeficiente de absorcin del terreno, m/hab. (Tabla 15)
K4 = coeficiente de absorcin del terreno, L/hab/da (figura 5)
Cuando el nivel fretico o un estrato impermeable esta muy cerca de la
superficie del terreno, impidiendo la construccin del sistema de zanja de
infiltracin, se puede elevar el campo de infiltracin mediante la construccin
de zanjas pandas, de 15 a 30 cm de profundidad, dentro de un relleno
adicional de suelo (figura 10).
-
58
Figura 10. Zanjas para nivel fretico u horizonte restrictivo de flujo alto.
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin enero de 2000. p. 734.
1.4.3.2 Requisitos de Construccin.
Se debe evitar el sellado u obstruccin de las superficies del fondo y las
paredes de las zanjas. Para ello, las zanjas no deben excavarse cuando
el suelo se encuentre suficientemente hmedo para compactarse. Si es
necesario transitar dentro de las zanjas, deben usarse tablones para
reducir el dao; como es imposible evitar ciertas alteraciones, todas las
superficies que se observan compactadas o alteradas se deben raspar
cuidadosamente hasta unos 2 cm de profundidad, eliminando el material
suelto antes de colocar la grava en la zanja.
La grava o piedra triturada debe rodear el tubo completamente. El
tamao del material debe ser de 1 a 6 cm; no se recomienda escoria ni
materiales finos, porque pueden provocar un taponamiento rpido.
El espesor mnimo de grava por debajo del tubo es de 15 cm y por
encima de 5 cm.
La parte superior del lecho de grava se protege con papel grueso, sin
impermeabilizar, o con una capa de unos 5 cm de heno, paja o material
similar. No deben usarse materiales impermeables, pues interfieren la
-
59
evapotranspiracin superficial. La mitad superior de las juntas abiertas,
cuando se usan este sistema, debe protegerse con un elemento
apropiado.
La corona de la nueva zanja de absorcin se debe consolidar a mano. El
relleno ha de sobresalir 10 a 15 cm sobre el nivel del suelo para evitar
asentamientos que formen depresiones y permitan recoleccin del agua
lluvia, lo cual conduce a una saturacin prematura del campo de
infiltracin y a socavamiento de la zanja.
No debe permitirse el acceso de vehculos al campo de infiltracin, pues
pueden aplastar los tubos; por ello, si se usa maquinaria en la
construccin, sta debe retirarse antes de tender los tubos.
El sistema de drenaje debe iniciarse a una distancia razonable del pozo
sptico, unido por un tubo impermeable de 3 m de longitud como mnimo,
a fin de asegurar que la humedad no perjudique la resistencia del terreno
donde se halla el pozo sptico.
1.4.4 Lechos de Infiltracin.
Los Lechos de infiltracin son zanjas de anchos mayores de 90 cm, que
pueden contener ms de una lnea de tuberas de distribucin (figura 11). En
este caso se considera que la superficie principal de infiltracin, para el
diseo, es el rea del fondo del lecho, el cual se calcula con los valores de la
tabla 13.
Los lechos de percolacin requieren generalmente menos terreno que las
zanjas y su construccin tiene un costo menor. Son aceptables en terrenos
planos, con pendiente menor del 10%, de suelos arenosos, de arena
margosas o de suelos granulares.
-
60
Figura 11. Lecho tpico de infiltracin.
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin enero de 2000. p. 736.
1.4.4.1 Requisitos de Construccin.
El lecho debe tener una profundidad mnima de 60 cm por debajo del
nivel natural del terreno, para permitir un recubrimiento mnimo de tierra
de 30 cm.
El lecho debe tener una profundidad mnima de 30 cm de grava, que se
extiende por lo menos 5 cm sobre la tubera de distribucin y 15 cm por
debajo de la tubera de distribucin.
El fondo del lecho y la tubera perforada de distribucin deben colocarse a
nivel.
-
61
Las tuberas para distribucin del efluente deben separarse una distancia
mxima de 1,8 m y colocarse a una distancia de mximo 1 m desde las
paredes laterales del lecho.
Si existe ms de un lecho debe dejarse un mnimo de terreno inalterado
de 1,8 m entre lechos adyacente.
1.4.5 Montculos.
El sistema de montculo es un sistema de absorcin, elevado sobre la
superficie natural del suelo mediante un relleno de material apropiado. El
sistema fue desarrollado originalmente en Dakota del Norte, en 1940, para
superar problemas de disposicin en reas rurales con suelos de
permeabilidad baja y con niveles freticos altos (figuras 12 ,13 y 14). El
propsito es, por tanto, superar restricciones in situ de suelos de
permeabilidad baja y suelos permeables de poco espesor sobre horizontes
de roca fracturada o porosa y suelos permeables con nivel fretico alto.
El efluente es bombeado o sifonado al rea de absorcin a travs de una red
de distribucin localizada en la parte superior del agregado grueso, luego
pasa por entre el agregado y se infiltra dentro del material de relleno. El
tratamiento del agua residual ocurre a medida que el agua pasa por entre el
material de relleno y por entre la zona no saturada de suelo natural. La
corona provee proteccin contra la precipitacin y retiene la humedad para
una buena cobertura vegetal. La zona superior del suelo sirve como medio
de crecimiento de la vegetacin.
1.4.5.1 Requisitos de construccin
Antes de construir un sistema de montculo en el sitio, are la tierra a una
profundidad entre 6 y 8 pulgadas para ayudar al agua a filtrarse mejor por
-
62
el suelo natural. Cuando est lo suficientemente seco, el suelo natural
debe labrarse al punto en el que se desmorone y no forme un cordn
cuando lo talle entre las palmas de las manos. Si mezcla un poco del
material arenoso de relleno en el suelo natural, ste puede ayudar a
mover el agua del rea de absorcin al suelo natural.
El suelo para un montculo debe estar bien drenado, con pendientes
generalmente menores del 12%.
La profundidad del suelo no saturado, entre la superficie original del
terreno y el horizonte saturado o de roca fracturada, debe ser de 0.5 a 0.6
m, la profundidad al horizonte impermeable de 0.9 a 1,5 m y la tasa de
percolacin menor de 48 min/cm, medida a una profundidad de 30 a 50
cm.
Para evitar la erosin del suelo, la cuesta del lado del montculo debe
estar entre 2:1 y 3:1. Si piensa cortar el csped del sistema de montculo,
haga la pendiente de lado de 3:1 para que no haya peligro al cortar el
csped.
Instalar tubos de observacin para controlar la infiltracin de agua al
montculo. Los tubos le permitirn ver si las aguas negras se estn
estancando en el rea de absorcin. Procure que la altura del montculo
sea lo ms baja posible, pero a la vez mantenga las separaciones
necesarias entre el agua subterrnea y los horizontes de suelos
restrictivos. Esto promover la evaporacin, el uso del agua por la
vegetacin y la difusin del oxgeno a la superficie de absorcin.
Asegrese de que el fondo del rea de absorcin est nivelado, para
evitar que alguna parte del lecho se sobrecargue.
El montculo debe localizarse con su eje longitudinal paralelo a las curvas
de nivel, con el objetivo de minimizar la percolacin desde la base del
montculo.
-
63
1.4.5.2 Constitucin del montculo
Arriba del suelo natural est una capa de arena, la cual consiste en arena
gruesa con una mnima cantidad de arena fina (menos del 5%). La siguiente
capa es un rea de absorcin, el cual se puede construir en forma de lecho o
de zanja. Los materiales y los mtodos de construccin de las zanjas y los
lechos para los sistemas de montculo son parecidos a los que se usan en
los sistemas convencionales de campo de absorcin, los materiales de
relleno ms usados y su correspondiente tasa de infiltracin de diseo se
incluyen en la tabla 16.
Cubra las zanjas con una tela geotextil. Encima de eso, ponga una capa de 6
pulgadas de tierra de arena arcillosa para que el oxgeno pueda moverse
ms fcilmente hacia el rea de absorcin. Despus, se cubre el montculo
con una capa arable de tierra. Despus de asentarse, debe haber un mnimo
de 6 pulgadas de capa arable cubriendo las orillas del rea de absorcin y 12
pulgadas cubriendo el centro del montculo. La capa arable debe poder
sustentar vegetacin. Nivele y ajardine el rea cuesta arriba del montculo
para desviar la escorrenta pluvial alrededor del montculo y evitar que el
agua de lluvia se estanque detrs del montculo.
Despus de terminar de nivelar por ltima vez, siembre y ponga un mantillo
orgnico en todo el montculo. Para evitar que las races se metan al sistema
de distribucin, no plante vegetacin leosa con races profundas sobre el
montculo.
-
64
Figura 12. Esquema de un sistema de montculo.
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin, enero de 2000. p. 749.
Figura 13. Un sistema de montculo se construye encima de la superficie
natural del suelo.
Fuente: EXTENSIN, Cooperativa de Texas: Sistemas individuales para el tratamiento de aguas negras [en linea]. < http://agrilifebookstore.org/tmppdfs/viewpdf_1231.pdf?CFID=1284150&CFTOKEN=404a5ff4545cc737-34B86D40-7E93-35CB-B0A1ED3B6728C0E&jsessionid=8e30e2bace726a6e2b34> [citado el 23 de noviembre de 2007]
http://agrilifebookstore.org/tmppdfs/viewpdf_1231.pdf?CFID=1284150&CFTOKEN=404a5ff4545cc737-34B86D40-7E93-35CB-B0A1ED3B6728C0E&jsessionid=8e30e2bace726a6e2b34http://agrilifebookstore.org/tmppdfs/viewpdf_1231.pdf?CFID=1284150&CFTOKEN=404a5ff4545cc737-34B86D40-7E93-35CB-B0A1ED3B6728C0E&jsessionid=8e30e2bace726a6e2b34
-
65
Figura 14. Sistemas tpicos de montculo.
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin, enero de 2000. p. 748.
-
66
Tabla 16. Tasas de infiltracin para materiales comunes de relleno
Material de relleno
caractersticas
tasa de
infiltracin
L/m2d
Arena media
0.25 2 mm
0.05 25 mm
0.002 0.05 mm
>25%
< 30 - 35%
< 5 10%
49
Marga arenosa Contenido de arcilla 5 15% 24
Mezcla de arena y marga arenosa
Arena Material de grano mas fino
88 93% 7 12%
49
Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas residuales, teora y
principios de diseo, escuela colombiana de ingeniera, 1 edicin, enero de 2000. p. 748.
1.5 POZO DE INFILTRACIN.
Los pozos de infiltracin son excavaciones profundas usadas para
disposicin subsuperficial de aguas residuales pretratadas. El agua residual
entra en el pozo y se infiltra a travs de las paredes laterales. Su uso se
recomienda como alternativa cuando la disponibilidad de terreno es muy
limitada y no existe suficiente rea para un campo de infiltracin, o donde el
suelo permeable es muy profundo.
P